Fisiologia umana

Fisiologia

Che cos'è la fisiologia?

Scienza che studia le funzioni degli organismi viventi.

Quali sono i livelli di organizzazione del corpo umano?

• Livello chimico: include gli atomi e le molecole.
• Livello cellulare: le cellule sono le unità strutturali e funzionali di base dell'organismo.
• Livello tissutale: i tessuti sono costituiti da gruppi di cellule che svolgono una funzione particolare.
• Livello d'organo: i diversi tipi di tessuti si uniscono a formare gli organi.
• Livello dei sistemi e degli apparati: gli apparati sono costituiti da organi.
• Livello d’organismo: insieme degli apparati.

Quali sono le caratteristiche degli esseri viventi?

• Riproduzione: capacità di dare origine ad esseri simile a se stessi.
• Crescita e sviluppo: con aumento delle dimensioni.
• Regolazione dei processi metabolici: produzione di energia per le funzioni vitali; mantengono l'omeostasi.
• Risposta a stimoli e movimento.

Cellula: unità fondamentale della vita

In base alla presenza di un nucleo ben definito o meno abbiamo:

• Cellula procariotica: (i batteri), il loro materiale genetico è immerso nel citoplasma.
• Cellula eucariotica: il nucleo è ben definito all'interno dell'involucro nucleare, inoltre contiene gli organelli come mitocondri, citoscheletro, lisosomi, ribosomi, apparato del Golgi, reticolo endoplasmatico liscio e rugoso.

Che cos'è l'omeostasi?

Capacità di reagire ai cambiamenti dell'ambiente esterno mantenendo l'ambiente interno costante. Gli organismi unicellulari sono più vulnerabili ai cambiamenti esterni in quanto sono più piccoli, mentre quelli pluricellulari hanno un vantaggio dovuto al rapporto superficie-volume e quindi sono più resistenti.

Come funziona un sistema di controllo omeostatico?

È essenziale la comunicazione tra recettore, centro di controllo ed effettore:

• Lo stimolo provoca una modificazione che viene percepita dal recettore.
• L'informazione viene inviata alla via afferente (input).
• La via efferente (output) attiva una risposta.

L'omeostasi garantisce il mantenimento delle condizioni di stabilità necessarie per il corretto funzionamento cellulare. In caso di uno squilibrio dell'omeostasi potrebbero verificarsi:

• Disturbo: qualsiasi deviazione riscontrabile in una struttura o funzione.
• Malattia: disturbo contraddistinto da segni e sintomi.

Termini dell’anatomia

Il corpo umano è diviso in:

• Testa
• Collo
• Tronco (torace e addome)
• Arti superiori
• Arti inferiori

Il corpo umano è diviso in sezioni:

• Piano mediano: dx/sx
• Piano frontale: anteriore/posteriore
• Piano trasversale: superiore/inferiore
• Piano obliquo: divide il corpo in inclinazioni

Cavità corporee

Le cavità corporee sono spazi interni al corpo che contengono gli organi, li proteggono e li separano dall'ambiente esterno. Le cavità sono:

• Cavità cranica
• Cavità toracica
• Cavità spinale
• Cavità addominopelvica (che contiene la cavità addominale e la cavità pelvica)

I 4 quadranti addominopelvici

• Quadrante superiore dx
• Quadrante superiore sx
• Quadrante inferiore dx
• Quadrante inferiore sx

Le 9 regioni addominali

• Regione ipocondrica dx
• Epigastrica
• Ipocondriaca sx
• Lombare dx
• Ombelicale
• Lombare sx
• Iliaca dx
• Ipogastrica
• Iliaca sx

I 4 tessuti fondamentali del corpo umano

• Tessuto epiteliale: ricopre
• Tessuto connettivo: connette
• Tessuto muscolare: si contrae
• Tessuto nervoso: comunica

Il tessuto epiteliale

Svolge funzioni di rivestimento, secrezione, assorbimento, riveste il corpo umano e lo protegge. Poggia sulla lamina basale, che fornisce sostegno e nutrimento. Il tessuto epiteliale viene classificato in base:

• Alla forma: squamoso (pavimentoso), cubico, cilindrico
• Agli strati: monostratificato, pluristratificato

Il tessuto epiteliale è dotato di specifiche strutture:

• Ciglia: servono ad allontanare le particelle estranee all'esterno del nostro corpo.
• Muco lubrificante: lo troviamo nel sistema respiratorio e digerente.
• Recettori sensoriali: per ricevere informazioni su odori e sapori e trasmetterle al cervello.

Alcune cellule si raggruppano per formare ghiandole specializzate nella secrezione:

• Ghiandole esocrine: il loro dotto secerne il segreto all'esterno (es. ghiandole sudoripare che producono e secernono sudore).
• Ghiandole endocrine: riversano il loro contenuto all'interno del corpo, nel sangue e i loro prodotti sono chiamati ormoni (es. le isole di Langerhans, nel pancreas producono insulina e glucagone).

Tessuto connettivo

Formato da un insieme di cellule che sono sparse in una sostanza chiamata matrice. Ha funzione di supporto, unione e protezione. Composto da fibre connettivali che conferiscono stabilità strutturale alla matrice:

• Fibre collagene: composte dalla proteina fibrosa collagene.
• Fibre elastiche: proteina elastina.
• Fibre reticolari: all’interno degli organi pieni come fegato e milza.

Quali sono i tipi di tessuto connettivo?

• Tessuto osseo
• Cartilagineo
• Connettivo denso
• Connettivo lasso
• Connettivo liquido: sangue e linfa

Tessuto muscolare

Il più abbondante. Le sue cellule si contraggono. Si suddivide in:

• Muscolo striato scheletrico (volontario)
• Cardiaco: costituisce la parete del cuore, involontario
• Liscio: circonda, involontario

Tessuto nervoso

Le sue unità fondamentali sono i neuroni.

• Neuroni sensoriali: ricevono le informazioni dalla periferia e la trasmettono al SNC.
• Neuroni motori: dal sistema nervoso agli effettori.
• Interneuroni: formano interconnessioni tra due o più neuroni del SNC.

Le funzioni vitali

• Delimitazione rispetto all'ambiente: delimitazione tra ambiente interno e quello all'esterno, che devono rimanere ben distinti.
• Accrescimento: aumento delle dimensioni con conseguente aumento del numero di cellule.
• Movimento: comprende tutte le attività realizzate dal sistema muscolare.
• Irritabilità: capacità di percepire variazioni dell'ambiente (stimoli) e di reagire ad esse.
• Riproduzione: generazione della prole.
• Digestione: il cibo viene ingerito e demolito in molecole più semplici, per poi essere assorbite.
• Metabolismo: sono tutte le reazioni chimiche che avvengono nelle cellule come degradazione di sostanze complesse, costruzione di molecole più grandi a partire da quelle più piccole e utilizzazione delle sostanze nutritive.
• Escrezione: processo con cui prodotti di rifiuto vengono allontanati dall'organismo.

Apparato tegumentario

La cute insieme agli annessi, costituisce l'apparato tegumentario e svolge numerose funzioni:

• Protezione dei tessuti profondi:
  • Danni meccanici (urti): i recettori del dolore allertano il sistema nervoso di un possibile danno.
  • Danni chimici.
  • Danno microbico: i fagociti ingeriscono le sostanze estranee, impedendo loro di penetrare nei tessuti più profondi.
  • Radiazioni ultraviolette (UV): la melanina prodotta dai melanociti offre protezione dai danni UV.
  • Danno termico (da caldo o freddo): presenti recettori termici.
  • Disidratazione.
• Aiuta a disperdere o trattenere il calore corporeo: questa funzione è controllata dal sistema nervoso.
• Eliminazione di uria e acido urico: contenuti nel sudore.
• Sintetizza la vitamina D.

Membrane del corpo

Rivestono le superfici, delimitano le cavità corporee e svolgono funzione protettiva attorno a determinati organi. Distinguiamo:

• Membrane connettivali: rappresentate dalle membrane sinoviali; costituite da tessuto connettivo fibrillare lasso, la loro funzione è quella di circondare le articolazioni e di secernere liquido lubrificante.
• Membrane epiteliali: comprendono la cute, le mucose e le sierose. Le mucose e le sierose fanno parte delle membrane parietali.

Nel dettaglio: le membrane epiteliali, vengono chiamate anche membrane di rivestimento.

• Cute: è formata da due strati, epidermide (superficialmente) e derma (sottostante). L’epidermide è composta da epitelio squamoso stratificato, mentre invece il derma da tessuto connettivo denso. La cute essendo esposta è una membrana asciutta.
• Membrane mucose (stratificato): le membrane di questo tipo rivestono tutte le cavità del corpo in cui gli organi comunicano con l'esterno. Sono membrane umide, in quanto secernono secreti e svolgono funzione di assorbimento e secrezione. Sono formate da epitelio pavimentoso stratificato.
• Membrane sierose (semplice): formate da epitelio pavimentoso semplice. Rivestono le cavità di cui gli organi non comunicano con l'esterno. La loro denominazione dipende dalla localizzazione: peritoneo (cavità addominale), pleura (riveste il polmone), pericardio (riveste il cuore).

La cute

Pesa circa 5 kg. Estensione: 1.30-2 m². Spessore: 0.5-3 mm. I suoi strati sono:

• Epidermide
• Derma
• Ipoderma (stabilizza l’apparato tegumentario)

L’epidermide contiene 4 tipi di cellule:

• Cheratinociti: producono la cheratina.
• Melanociti: producono la melanina che assorbe i raggi UV.
• Cellule di Langerhans: partecipano alle risposte immunitarie.
• Cellule di Merkel.

Quali sono gli strati dell’epidermide?

Sono 5 strati, procedendo dall’interno verso l’esterno:

• Strato corneo: è lo strato più esterno, 20/30 strati di cellule. È un tessuto morto, ha abbondante cheratina che protegge le cellule più profonde. Resiste alle aggressioni biologiche, chimiche, fisiche. È soggetto a sfaldamento e sfregamento.
• Strato lucido: presente solo nelle zone in cui la cute è priva di peli e spessa come il palmo della mano e la pianta del piede.
• Strato granuloso: nel quale le cellule vanno via via appiattendosi e riempiendosi di cheratina formando lo strato lucido.
• Strato spinoso: lo troviamo allontanandoci dal derma.
• Strato basale (o germinativo): è lo strato più vicino al derma e va incontro continuamente a divisione cellulare e ogni giorno vengono prodotte milioni di nuove cellule.

La melanina è un pigmento prodotto dai melanociti. Quando la melanina è concentrata compaiono le lentiggini e nei. Il colore della cute è determinato da tre pigmenti:

• Melanina: l'esposizione della pelle alla luce solare stimola i melanociti a produrre più melanina con una conseguente abbronzatura della pelle.
• Carotene: è un pigmento giallo – arancio, presente in abbondanza nelle carote. La cute tende ad assumere un colore giallo arancio quando si consumano grandi quantità di alimenti ricchi di carotene.
• Emoglobina: dipende dalla quantità di emoglobina ossigenata nei vasi sanguigni del derma (es. chi ha la cute chiara, a meno melanina ed il colore rosso acceso dell'emoglobina ossigenata traspare attraverso gli strati cellulari soprastanti conferendo alla cute un colore roseo).

Un organismo eucariotico è costituito da centinaia di migliaia di miliardi di cellule, di cui una piccola frazione è impegnata ogni giorno nel processo di divisione. Giorno dopo giorno lo strato superficiale si sfalda e viene sostituito dalle cellule sottostanti che a loro volta, sono sostituite da quelle più giovani degli strati più profondi, sia quindi un ricambio cellulare. Le cellule dell'epidermide continuano a riprodursi per tutta la vita, fino a quando l'intero organismo muore.

Il derma

Il derma è composto principalmente da tessuto connettivo, contenente:

• Collagene: a cui si deve la resistenza del derma e l'idratazione della pelle.
• Fibre elastiche: che conferiscono elasticità alla cute.

Nel derma sono presenti fagociti che impediscono ai batteri di spingersi oltre l'epidermide, entrando più in profondità nell'organismo. Il derma è ricco di vasi sanguigni che contribuiscono a mantenere l'omeostasi della temperatura corporea:

• Se la temperatura è elevata, i capillari del derma si congestionano consentendo al calore del corpo di disperdersi per irradiazione della superficie cutanea.
• Se la temperatura è bassa, il calore del corpo deve essere conservato e il sangue viene temporaneamente escluso dai capillari.

Quando si ha una riduzione del normale afflusso di sangue alla cute, si ha un problema di omeostasi. Se la riduzione del flusso del sangue è prolungata può portare alla comparsa di piaghe da decubito.

Quando si verificano le ulcere da decubito?

Il peso del corpo provoca una pressione sulla cute che limita l'apporto di sangue, facendo diventare la cute pallida. Se la condizione non viene corretta, le cellule iniziano a morire con successiva comparsa di fessure o rotture della cute con danno permanente come ulcerazioni della cute.

Gli annessi cutanei

Sono: peli, unghie, ghiandole.

Le ghiandole

Abbiamo le ghiandole sebacee e quelle sudoripare. Le ghiandole sebacee rivestono tutta la superficie cutanea ad eccezione del palmo delle mani e della pianta dei piedi. Il loro secreto è il sebo, una miscela di materiali oleosi e di cellule frammentate, che contribuisce a lubrificare e mantenere morbida e umida la cute. L’attività delle ghiandole sebacee aumenta quando aumenta la produzione di androgeni, ovvero nel periodo dell'adolescenza, così in questo periodo la cute tende ad essere più grassa.

Le ghiandole sudoripare sono suddivise in:

• Eccrine: sono le più numerose, producono sudore ovvero un secreto chiaro composto da acqua contenente sali, vitamina C e acido lattico. Le ghiandole sudoripare sono fondamentali per il processo di termoregolazione: stimolano a secernere sudore quando la temperatura esterna o quella corporea è elevata.
• Apocrine: sono limitate alle regioni ascellari e genitali e cominciano a funzionare durante la pubertà sotto lo stimolo degli androgeni.

Esempi di mancanza di omeostasi a livello delle ghiandole sebacee: quando la ghiandola è bloccata, possono svilupparsi l'acne (infezione della ghiandola sebacea), punti neri (il sebo si ossida e annerisce), punto bianco (il sebo non si ossida e non si annerisce), seborrea (eccessiva attività della ghiandola).

Peli e follicoli piliferi

Sono innumerevoli e distribuiti lungo tutta la superficie del corpo tranne sui palmi delle mani e piedi, capezzoli e labbra. Sono presenti fin dalla nascita e danno origine al pelo nei momenti di pubertà. Svolgono funzioni protettive: le ciglia proteggono gli occhi, i peli del naso aiutano a mantenere le particelle dannose fuori dalle vie respiratorie.

Unghie

Abbiamo: cuticola, lunula, corpo dell’unghia che risulta essere roseo in quanto sotto è presente il derma vascolarizzato, margine libero dell'unghia.

Perdita di omeostasi della cute

Cause come allergia e infezioni batteriche che possono essere virali o fungine.

• Piede d'atleta: causato da un'infezione fungina.
• Foruncoli: infiammazione delle ghiandole sebacee.
• Dermatite da contatto: dovuta a esposizione con sostanze chimiche, presenza di prurito e vescicole.
• Psoriasi: lesioni arrossate dell'epidermide che possono sanguinare.

Ustioni

Danno tissutale con morte cellulare provocata da calore intenso, corrente elettrica, UV o sostanze chimiche. I problemi principali delle ustioni che possono anche portare a morte sono:

• Disidratazione e squilibrio elettrolitico: questo può provocare un blocco renale e shock circolatorio. Per salvare subito il paziente si devono reintegrare i liquidi persi.
• Infezioni: in quanto la cute ustionata è esposta agli agenti patogeni.

Le ustioni si categorizzano in:

• Ustioni di primo grado (superficiali): viene danneggiata solo l'epidermide, non sono pericolose e guariscono in un paio di giorni (es. eritema solare).
• Ustioni di secondo grado: danni all'epidermide e a parte del derma con comparsa di vesciche, si può avere la rigenerazione dell'epitelio.
• Ustioni di terzo grado: distruggono l'epidermide, derma e tessuto sottocutaneo. Sono presenti vescicole e la zona interessata appare di colore grigio o annerita. Non è dolente perché le terminazioni nervose sono state distrutte, infatti non è possibile la rigenerazione.
• Ustioni di quarto grado: coinvolgono tutto lo spessore e si estendono fino ai tessuti sottostanti come ossa, muscoli e tendini, richiedono interventi chirurgici e trapianti, nei casi più gravi amputazione.

Tumori della pelle

La maggior parte sono benigni. Il fattore di rischio più importante è l'esposizione ai raggi UV, sia della luce solare, sia delle lampade abbronzanti.

Apparato scheletrico – locomotore

Il sistema scheletrico e muscolare formano l'apparato locomotore, che consente il sostegno, movimento e protezione degli organi interni. Gli organi che costituiscono il sistema scheletrico sono: ossa, articolazioni, segmenti cartilaginei e legamenti.

Il sistema scheletrico è suddiviso in:

• Scheletro assile: comprende le ossa della testa, colonna vertebrale e della regione toracica.
• Scheletro appendicolare: comprende le ossa degli arti superiori e inferiori con i cingoli scapolare e pelvico.

Funzioni

• Sostegno: le ossa formano l'impalcatura interna che dà sostegno all'organismo e ne contiene gli organi molli.
• Protezione: le ossa prote...